Physik I (MAVT) - Übungsstunde 09, Optik ... - Nuhro Ego
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Intensität<br />
- Alles was Energie transportiert, kann eine damit verbundene Intensität haben<br />
-<br />
Es gilt:<br />
- In der Wellenlehre gilt: , Amplitude der Welle<br />
- Für elektromagnetische Wellen gilt daher:<br />
Beispiel: Intensität der Sonnenstrahlung<br />
Fresnel'sche Formeln<br />
(1) Stetigkeitsbedingung an ladungs- und stromfreier Grenzfläche:<br />
(2) Fermat'sches Prinzip: Reflexionsgesetz und Brechungsgesetz<br />
(1) (2) Bedingungen und Folgerungen für und -Feld an der Grenzfläche = Fresnel'sche Formeln (komplizierte, unnötige Herleitung)<br />
Spezialfall: dielektrische Materialien (keine Absorption der Welle) und bei senkrechtem Einfall ergibt sich<br />
-<br />
-<br />
Für Intensitäten gilt: Reflexionsgrad:<br />
, Transmissionsgrad:<br />
Schwingungen<br />
Allgemein: Verlauf einer Grösse, die sich nach einem festen Zeitintervall wiederholt (meist aufgrund periodischer Energieumwandlung zwis chen zwei<br />
Energieformen, z.B. und )<br />
Harmonische Schwingung<br />
Harmonische Schwingung = zeitlicher Verlauf der Schwingung kann durch Sinusfunktion (sinusförmig, also auch Cosinus) beschrieben werden.<br />
Screen clipping taken: 20.11.2012 12:31 (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Harmonische_Schwingung_2.png &<br />
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Simple_harmonic_oscillator.gif )<br />
Bewegungsgleichung für obiges Beispiel:<br />
Allgemeine Bewegungsgleichung eines harmonischen Oszillators:<br />
, : Federkonstante<br />
mit allgemeiner Lösung:<br />
Viele physikalische Bewegungen lassen sich durch Kleinwinkelnäherung und weitere Näherungen als harmonische Schwingung darste llen besonders<br />
einfache mathematische Beschreibung<br />
Beispiele:<br />
- Pendel bei kleiner Auslenkung<br />
- Ball in einer Kugelschale (Aufgabe 3)<br />
- Gitterschwingungen in Materie<br />
- …<br />
Tipps<br />
<strong>Übungsstunde</strong> (<strong>Nuhro</strong> <strong>Ego</strong>) Page 2<br />
Solarkonstante (durchschn. Intensität der Sonne beim mittl. Abstand Erde-Sonne):<br />
Erdradius: ; Astronomische Einheit:<br />
Auf die Erde einstrahlende Strahlungsleistung:<br />
Totale eingestrahlte Energie pro Sekunde:<br />
Vergleich:<br />
- = Energieabgabe eines 1000-Megawatt-Kraftwerkes in einem Jahr<br />
- = Primärenergieverbrauch der Menschheit 20<strong>09</strong><br />
- = Von der Sonne auf die Erdoberfläche abgestrahlte Energie pro Tag<br />
2012-11-20<br />
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